Tecniche molecolari applicate ai vegetali (2016/2017)



Codice insegnamento
4S003257
Crediti
6
Coordinatore
Barbara Molesini
Settore disciplinare
BIO/04 - FISIOLOGIA VEGETALE
Lingua di erogazione
Italiano
L'insegnamento è organizzato come segue:
Attività Crediti Periodo Docenti Orario
teoria 4 II sem. Barbara Molesini
laboratorio 2 II sem. Barbara Molesini

Orario lezioni

II sem.
Attività Giorno Ora Tipo Luogo Note
teoria lunedì 8.30 - 10.30 lezione Aula H  
teoria mercoledì 9.30 - 11.30 lezione Aula F dal 1-mar-2017  al 19-apr-2017
teoria mercoledì 9.30 - 11.30 lezione Aula F dal 3-mag-2017  al 9-giu-2017
laboratorio lunedì 13.30 - 19.30 laboratorio Laboratorio didattico Laboratorio di Biotecnologie genetiche  

Obiettivi formativi

Al termine del corso, lo studente acquisirà le conoscenze tecniche per la realizzazione di svariate tipologie di costrutti genici volti all'ottenimento di piante transgeniche, cisgeniche ed intrageniche. Inoltre, verranno trattate in maniera approfondita le tecniche per il genome editing.
Particolare attenzione verrà posta all'applicazione delle tecniche trattate per il miglioramento qualitativo e quantitativo della produzione di piante di interesse agrario.

Materiale didattico a supporto del corso:
Lezioni in formato power point, articoli scientifici inerenti agli argomenti trattati


Programma

TECNICHE MOLECOLARI APPLICATE AI VEGETALI
Meccanismo molecolare della trasformazione stabile mediante Agrobacterium: inserimento del T-DNA nel contesto cromatinico, modelli molecolari proposti per l'integrazione; integrazione del transgene, stabilità, metilazione e silenziamento: strategie per evitare il silenziamento del transgene (es: ricombinazione sito-specifica per una precisa integrazione del transgene e riduzione della complessità delle inserzioni); promotori impiegati per la realizzazione di costrutti genici (es: costitutivi, spaziotemporali, inducibili e sintetici); analisi di di putative sequenze promotrici per l'identificazione di elementi di regolazione in cis e Immunoprecipitazione della cromatina (ChIP) per l'identificazione dell'associazione in vivo di fattori di trascrizione ed elementi di regolazione in cis; accoppiamento di promotori sintetici e fattori di trascrizione sintetici per la regolazione coordinata di geni multipli; ingegnerizzazione di transgeni multipli; cisgenesi ed intragenesi e relativi costrutti genici; geni reporter; microRNA artificiali e target mimicry e relativi costrutti genici; strategie volte e rimuovere i geni marcatori da piante transgeniche; DNA nucleasi artificiali (ZFNs e TALENs) e DNA nucleasi guidate da RNA (sistema tipo II CRISPR-Cas9 di Streptococcus pyogenes) per l’ingegnerizzazione del genoma; meccanismo molecolare del sistema CRISPR-Cas9 di tipo II; considerazioni pratiche sul disegno di sgRNA; minimizzare l’effetto off-target (es: impiego di Cas9 modificate e modificazioni nella lunghezza dei sgRNA); applicazioni del sistema CRIPR: CRISPR interference, regolazione espressione genica, cargo delivery; costrutti genici per l’ingegnerizzazione del genoma attraverso il sistema CRISPR-Cas9; analisi di mutanti mediante analisi RFLP e test T7 endonuclease I; teoria dell’ibridazione tra acidi nucleici e metodi per la marcatura di sonde a RNA/DNA.

Attività di laboratorio:
1) Analisi in silico di una putativa sequenza promotrice per l'identificazione di possibili siti di legame per fattori di regolazione, Immunoprecipitazione della cromatina per l'analisi di un TF bersaglio.
2) Disegno di sgRNAs mediante software bioinformatici specifici per l'editing di un gene target di pomodoro; trascrizione in vitro e validazione dei migliori candidati per il taglio - mediato da Cas9 - di un gene bersaglio.

Modalità d'esame

L'esame consiste in una prova scritta individuale, contenente domande a risposta aperta ed esercizi.

Opinione studenti frequentanti - 2016/2017